加工硬化指数n值

1、加工硬化指数 n 值加工硬化指数英文名即hardening index 。该指数由真应力应变关系定义，指金属薄板成形时真应力 S 一真应变 关系式中的幂指数 n，关系式如下：n，S = K 式中 K 为强度系数 。亦即双对数坐标系 lgS-lg 中，真应力 -真应变关系式 lgS=lgK+nlg 直线的斜率 n 是无量纲值，又称加工硬化指数。 (见真应力一真应变曲线 )从数值上看，硬化指数 n 值等于 (或近似等于 )单向拉伸时材料最大均匀伸长应变的大小，即所谓细颈点应变。也就是说， n 表征了颈缩点位置。应变分布不均是板材成形中的一个重要特点， n 值的大小实际上反映了板材的应变均化能力，主

2、要说明：(1)成形件的应变峰值不同。 n 值小的材料产生的应变峰值高， n 值大的材料产生的应变峰值低；(2)成形件上的应变分布不同。 n 值小的材料应变分布不均匀， n 值大的材料应变分布均匀。硬化指数 n 值对板材成形极限曲线具有明显的影响， n 值大材料的成形极限曲线高， n 值小材料的成形极限曲线低。板材的拉胀性能在很大程度上取决于材料的 n 值， n 值高时，拉胀性能也好。因此，硬化指数 n 值是评价板材成形性能的重要指标之一。在双对数的坐标中真应力和真应变成线性关系, 直线的斜率即为n，而 K 相当于 =1.0时的真应力，见 图 15。理想的弹性体和理想的塑性体限定了一般材料加工硬

3、化指数n 的变化范围，1. 计算工程应力 ，工程应变 。2. 计算真应力、真应变。真应力 =（1+）真应变 =ln(1+ )3. 分别对真应力、真应变求 Ln 对数。4. Ludwik-Hollomon 方程式为：n、=K1+K2 (分别为真应力和真应变 )公式变化可以得到：Ln = Ln K1+n Ln K2 再把第 3 步求得的数据代进去进行Y=B+AX 的拟合，斜率即为要求的n。加工硬化和真应力真应变曲线工程应力工程应变曲线的形状是不变的, 并且对试样卸载和重新加载时, 应力也没有区别（必须保证卸载和重新加载之间的时间足够短）.然而 , 如果用真应力和真应变来绘制曲线的话就会有区别 ,

4、例如真应变的定义是长度的增量除以标距瞬时长度 , 然而工程应变是长度的增量除以原始标距的长度 . 比较这两种绘制曲线的方法 , 会发现随着应变的增加 , 应力应变的数据会发生越来越显著的差 .一会儿会给出一些例子 .加工硬化率总是从真应力真应变数据中测量得到的.绝大多数应力应变曲线都遵循一个简单的能量表达式,称之为 Holloman方程,如下 :t =Ktn当 n 为硬化比率或者硬化系数的时候，这个方程对中断的测试同样适用（但仅适用于立刻重新加载的测试，在室温下被延迟了几个小时后再加载就不适用了 ).由少量塑性应变 , 比如 1%, 引起的应力增加会很显著 ,在拉伸试验中可以测量出来 ,从而估

5、计少量塑性应变后屈服强度的增加 .对于给定应变 , 应力增量越大 , 冷加工屈服强度越大 .这个有用的参数被称做加工硬化指数 , 可以通过绘制如下曲线得到 :ln = ln K +n. ln 当塑性应变增加时 , 真应变和工程应变之间的差别也越来越大 . 一个可以选择的能精确测量 n 值的方法是在给定的应变处 , 测出真应力应变曲线的斜率 :d/d=n KTn- 1为了取代 n我们有 :-d/d=n T /T或者n =d/d.T /T这里T 和 T 是测量的 d/d 处的真应力和真应变 .加工硬化指数 n 的实际意义加工硬化指数 n 反应了材料开始屈服以后，继续变形时材料的应变硬化情况，它决定了材料开始发生颈缩时的最大应力。 n 还决定了材料能够产生的最大均匀应变量（见内容），这一数值在冷加工成型工艺中是很重要的。对于工作中的零件，也要求材料有一定的加工硬化能力，否则，在偶然过载的情况下，会产生过量的塑性变形，甚至有局部的不均匀变形或断裂，因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保证。形变硬化是提高材料强度的重要手段。不锈钢有很大的加工硬化指数 n=0.5 ，因而也有很高的均匀变形量。不锈钢的屈服强度不高，但如用冷变形可以成倍地提高。高碳钢丝经过铅浴等温处理后拉拔，可以达到2